یشهوژپ یملع همانهام
یسدنهم کیناکم
سردم
mme.modares.ac.ir
یسررب ثأت
ی ر تیزوپماک راتخاسزیر و صاوخ رب مرگ درون دنیارف Al-B
4C
شور هب
هتخیر یبادرگ یرگ
نایمداخ دادقم
،
1یردیح یدیعس انیم هدازیلع یلع ،
23
اضردیمح ،
*دنوراهب
4
ی
1 - ،دشرا یسانشراک یوجشناد رتشا کلام یتعنص هاگشناد ،بکرم داوم یسدنهم
نارهت ،
2 - د داوم یسدنهم ،یرتکد یوجشنا
،یژرولاتم و ناريا ،نارهت ،ناگبخن و ناوج نارگشهوژپ هاگشاب ،بونج نارهت دحاو ،یملاسا دازآ هاگشناد
3 - ،رايداتسا یژرولاتم و داوم یسدنهم رتشا کلام یتعنص هاگشناد ،
نارهت ،
4 - ،رایشناد یژرولاتم و داوم یسدنهم نارهت ،رتشا کلام یتعنص هاگشناد ،
*
،نارهت یتسپ قودنص 11851 - 1554 ali_alizadeh@modares.ac.ir،
هلاقم تاعلاطا هدیکچ
لماک یشهوژپ هلاقم :تفايرد 06 ید 1332
:شريذپ 16 ید 1332
:تياس رد هئارا 02 رهم 1333 هلاقم نيا رد
ثأت ی ر تيزوپماک راتخاسزير و صاوخ رب مرگ درون دنيارف Al-B4C
هتخير شور هب هدش دیلوت یارب .تسا هدش یسررب یبادرگ یرگ
هنومن تخاس تيزوپماک یاه ی تارذ یمجح دصرد هس ، B4C
تارذ هزادنا نیگنایم اب 300
ژایلآ باذم هب رتم ونان Al-356
تایلمع .دش هدوزفا
یامد رد درون 310
یتناس هجرد زا لصاح یگتخير تاعطق یور دارگ 11
یامد رد طلاتخا هقیقد 810
یتناس هجرد یارب .تفرگ تروص دارگ
یکیناکم و یکيزیف صاوخ یسررب هنومن
تيزوپماک یاه ی نومزآ ، اسزير .تفرگ ماجنا یششک ماکحتسا و یجنس یتخس ،یجنس لخلخت یاه راتخ
هنومن زین اه هلیسو هب .دش یسررب یشبور ینورتکلا پوکسورکیم ناشن جياتن
شيازفا و یتخس شيازفا ،لخلخت نازیم شهاک هدنهد ماکحتسا
عطق یششک تا هدش درون یتيزوپماک یم
لخلخت نازیم .دشاب یتيزوپماک تاعطق
درون تایلمع زا لبق 01
/ 2 دصرد دوب تایلمع ماجنا زا سپ هک
درون هب 31 / 0 شهاک دصرد تاعطق یتخس و یششک ماکحتسا .تسا هتفاي
یتيزوپماک لبق سپ و زا درون تایلمع بیترت هب زین 158MPa
و
233MPa HBN و 62 HBN و 101 .دمآ تسد هب درون تایلمع نینچمه مرگ
مرن ثعاب هنومن تسکش ندش رت هب هدش دیلوت یتيزوپماک یاه
هتخير شور .دش یبادرگ یرگ
دیلک :ناگژاو هنیمز تيزوپماک یموینیمولآ
روب دیبراک هتخير یبادرگ یرگ
مرگ درون
Investigation the effect of hot rolling process on properties and microstructure of Al-B
4C composite by vortex
Meghdad Khademian1, Mina Saeedi Heydari2, Ali Alizadeh*3, Hamid Reza Baharvandi4
1- Department of Materials & Manufacturing Processes, Malek Ashtar University, Tehran, Iran
2- Department of Materials & Manufacturing Processes, South Tehran Branch of Islamic Azad University, Tehran, Iran 3- Department of Materials & Manufacturing Processes, Malek Ashtar University, Tehran, Iran
4- Department of Materials & Manufacturing Processes, Malek Ashtar University, Tehran, Iran
*P.O.B. 1774-15875 Tehran, Iran, ali_alizadeh@modares.ac.ir
ARTICLE INFORMATION ABSTRACT
Original Research Paper Received 27 December 2013 Accepted 06 January 2014 Available Online 24 September 2014
In this article the effect of hot rolling process on properties and microstructure of Al-B4C composite is investigated. To produce the composite samples, 3 vol.% B4C particles with 300 nm average grain size added to melted Al-356 alloy. Rolling process was done at 350 °C on vortex samples that is made after 15 minutes mixing at 850 °C. Porosimetry, hardness and tensile strength tests were carried out to investigate the physical and mechanical properties of composite samples. Microstructures of the samples were also investigated by using scanning electron microscopy. The results indicate lowering the amount of porosity, increasing hardness and increasing tensile strength of rolling composites. The amount of porosity before rolling process was 2.05% that is decreased to 0.35% after rolling process. Tensile strength and hardness of composites before and after rolling process achieved 178 MPa and 293 MPa and 62 HBN and 101 HBN respectively. Also hot rolling process caused to more ductile fracture of composites that is produced by vortex.
Keywords:
Aluminum Matrix Composite Boron Carbide,
Vortex hot rolling
1 - همدقم
زا فده و تازلف بولطم صاوخ بیکرت ،یزلف هنیمز یتیزوپماک داوم تخاس
کیمارس یم اه تیزوپماک .دشاب یزلف هنیمز یاه
م ار ی ناوت ناونع هب هتسد یا
هتفرشیپ داوم زا تفرگ رظن رد
تیلباق یاراد هک هتیسناد هلمج زا یساسا یاه
لودم ،لااب ماکحتسا ،مک تسلاا
ی س ی هت ترارح طاسبنا بیرض ،دایز و نییاپ ی
یم بوخ یشیاس تمواقم .دنشاب
ًلاومعم یبیکرت ا زا ی ن رد داوم هدام کی غ ی ر
زوپماک یت یمن تفای ی لودم اب مکحتسم زادگرید تارذ ندوزفا .دوش
یم یداوم دیلوت هب رجنم ،فطعنم یزلف هنیمز هب لااب هتیسیتسلاا هک دوش
[ Downloaded from mme.modares.ac.ir on 2022-10-31 ]
هنیمز و یکیمارس تارذ نیبانیب صاوخ یاراد تسا یژایلآ
[ 1 ] تیزوپماک . یاه
هنیمز مولآ ی ن ی مو لاس رد ی ،دایز یتفس و ماکحتسا ،مک نزو تلع هب ریخا یاه
لااب هژیو لودم و
هعسوت یلاع رایسب یشیاس تمواقم هتفای یدایز رایسب
.دنا رد
لاح تیزوپماک نیا رضاح یماظن عیانص ،اضفاوه عیانص رد اه
و و یزاسوردوخ
هدنگنج تاعطق تخاس یارب هراوهام و اه
و لیبموتا تاعطق ،اه هریغ
هب راک
یم دنور [ 2 , 3 ] هدننک تیوقت رثا نونکات . دننام یرایسب یاه
Al2O3
[ 4 , 5 ]
SiC ،
[ 6 , 7 ]
AlN ، [ 8 , 9 ]
TiB2 ، [ 11 , 11 ]
B4C ، [ 12 , 13 ] و تیفارگ [ 14 ] رب
تیزوپماک نیا نایم رد .تسا هتفرگ رارق یسررب دروم یموینیمولآ هنیمز یاه
هدننک تیوقت
B4C ،اه زا دعب تخس هدام نیموس هدام نیا .دراد یرتهب صاوخ
تسا یبعکم روب دیرتین و ساملا [
15 ] هولاع . رب ا ی ن کیدزن رایسب نآ هتیسناد
( تسا هنیمز موینیمولآ ژایلآ هتیسناد هب
g/cm3
52 / 2 تلع هب و ) لااب یتخس
ششوپ یارب یبسانم باختنا یم هبرض هب مواقم یاه
دیبراک بوذ هطقن .دشاب
روب 2445 د یتناس هجر تیزوپماک یترارح صاوخ دوبهب یارب هک تسا دارگ
تسا دنمدوس [
16 , 17 ] .
شور تیزوپماک دیلوت یاه دماج تلاح هس رد یموینیمولآ هنیمز یاه
،ردوپ یژرولاتم(
ز ی رتن و درون ،نژورتسکا ،گنیجروف مرگ سرپ ،یلومعم
نآ زا یبیکرت یذوفن لاصتا ،اه
و هتخیر( عیام ،)یراجفنا کوش ،یبادرگ یرگ
عیام همین ،راشف تحت ،زکرم زا زیرگ یششاپ و اجرد ،یهدذوفن دماج همین–
)
سر( یزاگ و راخب زاف زا ییایمیش و یکیزیف بو
زا هدافتسا .تسا هدش یسررب )
شور دیلوت یارب نییاپ اتبسن دیلوت هنیزه اب تازلف یهد لکش لوادتم یاه
تیزوپماک اه تیزوپماک عون نیا مهم یاهزایتما زا یزلف هنیمز ی بوسحم اه
یم .دوش هتخیر شور نیب نیا رد ،دنیآرف یتحار لیلد هب یبادرگ یرگ
فاطعنا لاس رد ،یداصتقا هفرص و یریذپ رارق هجوت دروم رایسب ریخا یاه
بانتجا شور نیا اب یدیلوت تاعطق راتخاس رد یصیاقن دوجو اما ؛تسا هتفرگ ذپان .تسا ری
ًامومع دنیارف زا شور نیا تلاکشم شهاک یارب زا یلیمکت یاه
درون ،نژورتسکا هلمج غ و
ی هر یم هدافتسا شور نیا .دوش
شیازفا ثعاب اه
بسانم عیزوت ،یکیناکم صاوخ رد یریگمشچ ،لخلخت شهاک ،تارذ رت
هشوخ ندش هتسکش یتح و هنیمز و هرذ نیب دنویپ دوبهب ،تارذ یاه
تهج یریگ بسانم تیزوپماک رد تارذ رت یم یموینیمولآ هنیمز یاه
دنوش
[ 1 , 18 ] . هتسد ود هب دنیارف ماجنا یامد رظن زا درون تایلمع درس درون
و درون
مرگ یم میسقت دوش . رس درون د
ًلاومعم تخادرپ اب همست و قرو دیلوت یارب
لااب یداعبا تقد و یحطس ب
ه هتفرگ راک یم
یارب یدراوم رد نینچمه .دوش
تسا یم هدافتسا دنیارف نیا زا یکیناکم راک قیرط زا هعطق هب یشخب ماکح .دوش
ندرک درون شددجم رولبت یامد زا رتلااب ییامد رد هعطق
درون مرگ هدیمان
یم هلصاف دنیارف نیا رد نیاربانب .دوش و یکیناکم راک نیب یهاتوک رایسب ینامز
دراد دوجو هعطق ددجم رولبت دنیارف [
19 ] تیزوپماک درون . رایسب تهابش اه
رتلااب ماکحتسا تهج هب اما .دراد اهژایلآ درون هب دنیارف لوصا رد یدایز دنیارف یط رد یکچوک تارییغت ،یکیمارس تارذ دوجو و یتیزوپماک تاعطق یم هدهاشم دوش
[ 21 ] شنت شیازفا ثعاب یتیزوپماک تاعطق رتلااب ماکحتسا .
یم درون نامز رد هعطق نلایس یورین شیازفا مزلتسم عوضوم نیا هک ،دوش
غ فرط زا هدراو کتل
ه ا یم هعطق هب ددرگ
[ 21 ].
نامه روط هک یتلاکشم زا یرایسب درون تایلمع دش رکذ هک
تیزوپماک یم دوبهب ای و هدرب نیب زا ار دنراد یگتخیر یاه لاثم ناونع هب .دهد
ا شنت داجیا اب تایلمع نی هیلا تکرح ثعاب هنیمز رد دایز رایسب یشرب یاه
-
رب هنیمز یاه و فذح و مه
ندش رپ لخلخت زا یرایسب یم اه
رد .دوش تروص ی
هک نلایس شنت شهاک تهج هب ؛دوش ماجنا رتلااب یاهامد رد درون تایلمع
یم داجیا یرتهب یشخب رثا ،هدام هب درون تایلمع نینچمه .دنک
هلیسو لامعا تارذ هب هعطق زا نآ تیاده و یتیزوپماک هعطق رب لااب رایسب شنت
سو هب ی هل
یم تارذ رد رواتشگ داجیا ثعاب هنیمز یفاک ردق هب رواتشگ نیا رگا .دوش
یم ،دربب نیب زا ار یزلف هنیمز تمواقم و دشاب گرزب ثعاب دناوت
ندش وسمه
تارذ دنویپ ماکحتسا و هدش درون تهج اب تارذ مز و
ی هن دهد شیازفا زین ار
[ 21 ].
تیزوپماک راتفر یرایسب ناققحم ار تارذ اب هدش تیوقت یموینیمولآ یاه
رارق یسررب دروم هداد
درون( مرگ راک .دنا دورتسکا و
رد ددجم رولبت هب رجنم )
یم یگتخیر تیزوپماک تیزوپماک مک هتیسیتسلاپ تلع هب .دوش
هنیمز یاه
دروم داوم نیا مرگ لکش رییغت ،قاتا یامد رد تارذ اب هدش تیوقت یزلف شیازفا تلع هب و مرگ لکش رییغت ماگنه هب .تسا هتفرگ رارق یسررب تیسیتسلاپ هب یریگولج هدننک تیوقت تارذ فارطا رد شنت زا ،هنیمز رد ه مدع ای کرت تلع هب تارذ هب ندیسر بیسآ نازیم نیاربانب و هدمآ لمع
یم شهاک کرتشم لصف ماجسنا دبای
[ 22 ] .
شرازگ زا یخرب رد هدننک تیوقت تارذ عیزوت هک تسا نآ زا یکاح اه
تیزوپماک آ یاه یم یگتخیر یموینیمول ریظن یکیناکم مرگ راک ببس هب دناوت
شیازفا هب رجنم هجیتن رد و هتفای دوبهب ندرک دورتسکا و جروف ،درون دوش یششک ماکحتسا [
23 ] هب مرگ درون هلیسو هب یکیناکم صاوخ دوبهب .
هدش هداد تبسن زین تارذ و هنیمز نیب کرتشم لصف رد یگتسویپ شیازفا تسا [ 22 ] تیزوپماک . یموینیمولآ یاه
7175 ینزو دصرد هد یواح وSiC
Al2O3
بوخ یگدنکارپ و تخاونکی عیزوت هدنهد ناشن مرگ درون زا سپ ، دنتسه هنیمز رد هدننک تیوقت تارذ [
24 ] مرگ درون دنیارف زا سپ .
تیزوپماک تارذ یواح یموینیمولآ یاه تروص هب یندوزفا تارذ زین TiO2
ویپ هنیمز اب یبوخ هب و هدش هدنکارپ تخاونکی هدش هداد دن
یلخلخت چیه و دنا
تسا هدشن هدهاشم زین [
25 ] تیزوپماک . یموینیمولآ یاه
6161 و 7118
یواح تیوقت تارذ رت تخاونکی عیزوت هدنهد ناشن مرگ درون زا سپ زینSiC
هدننک هدش تاعطق نیا یکیناکم صاوخ شیازفا هب رجنم هک دنتسه هنیمز رد
تسا [ 26 ] اب . یسررب نونکات لاح نیا مرگ درون دنیارف ریثات یور یمک یاه
تیزوپماک هدش تیوقت روب دیبراک تارذ اب هک موینیمولآ یگتخیر یاه دنا
هلاقم نیا رد تلع نیمه هب .تسا هتفرگ تروص ثأت
ی ر رب مرگ درون دنیارف
یگتخیر تاعطق یتخس و یششک ماکحتسا ،لخلخت نازیم
A356-B4C
یسررب
تسکش حطس نینچمه .تسا هدش هعطق
یتیزوپماک لبق سپ و زا تایلمع
درون .تسا هدش یسررب زین
2 - یبرجت شور ژایلآ هیلوا داوم زا شهوژپ نیا رد
Al-356
هزادنا نیگنایم اب روب دیبراک ردوپ و
تارذ 311nm
ژایلآ شمش بیکرت .دش هدافتسا
Al-356
لودج رد 1 هدروآ
.تسا هدش متسیس هتخیر هدش لیکشت بلاق و نزمه ،هروک یلصا شخب هس زا یرگ
لکش رد هک 1
یم هدهاشم هرپ هیواز اب یتیفارگ سنج زا نزمه هناورپ .دوش
-
°یاه 45 هتخیر بلاق .تسا هدش هتخاس بعکم لکش هب زین یدلاوف یرگ
هناوتسا هنومن راهچ هیهت یارب و لیطتسم داعبا هب یا
15cm
رطق و 3cm
رد
ره بوذ ر ی ز .تسا هدش یحارط ی
نازیم شیازفا روظنم هب یگدنوشرت
هب یکیمارس تارذ باذم هلیسو
هب روب دیبراک تارذ ،موینیمولآ هناد هزادنا اب صلاخ موینیمولآ ردوپ هلیسو
[ Downloaded from mme.modares.ac.ir on 2022-10-31 ]
لودج 1 موینیمولآ ژایلآ ییایمیش بیکرت A356
رصنع ینزو دصرد
77 Al
/ 91
7 Si
21 Fe
/ 1
21 Cu
/ 1
38 Mg
/ 1
11 Mn
/ 1
11 Zn
/ 1
21 Ti
/ 1
15 Ni
/ 1
لکش 1 بوذ هروک زا ییامن یزیر
طسوتم
m
111µ
روب دیبراک ردوپ هب موینیمولآ ردوپ ینزو تبسن و 2
بایسآ
بایسآ رود نازیم و لوناتا بایسآ طیحم .دندش یکیناکم 311rpm
تدم رد
نامز 21 هلحرم نیا زا سپ .دوب هقیقد 3
ردوپ زا یمجح دصرد
B4C
رد اب(
هداد شکور موینیمولآ رادقم نتفرگ رظن کزان رایسب لیوف رد )ردوپ رب هدش
مولآ ی ن ی مو یامد رد یمارآ هب و هتفرگ رارق ی 851
یتناس هجرد نامز و دارگ
15
شهوژپ ساسا رب طلاتخا نامز و امد( دش هفاضا باذم هب هقیقد یلبق یاه
نیا رد صاوخ نیرتشیب و هدش باختنا ناگدنسیون )تسا هدش لصاح طیارش
[ 27 ] هنومن ،یتیزوپماک تاعطق صاوخ یسررب روظنم هب . یاه
یموینیمولآ
زین صلاخ هباشم هنومن یاه یتیزوپماک .دندش دیلوت
ات یتیفارگ نزمه هلصاف
ب فک ،هتو 3 / 1 همه رد نزمه تعرس .دش هتفرگ رظن رد هتوب لک عافترا
اب ربارب و تباث لحارم
rpm
311 .دوب
یتیزوپماک تاعطق مرگ درون تایلمع هدافتسا اب
درون هاگتسد زا دوجوم
رد
نارهت رتشا کلام یتعنص هاگشناد .تفرگ تروص
هاگتسد نیا یاراد
ود کتلغ
رطق هب 21cm
شخرچ تعرس اب و 51
هقیقد رد رود اب
تباث یورین 51
نت
یم دشاب نینچمه . هعطق یهد ترارح یارب یتمواقم هروک کی زا زین
هدافتسا
دش ماجنا یارب . نیا
تایلمع ، عطق ه سر زا سپ یدیلوت ی
هب ند
C یامد 351˚
،
درون یلوط تهج رد دش
تدم هب هعطق ،درون هلحرم ره زا سپ . 15
رد هقیقد
وک ترارح هجرد اب یتمواقم هر
C
351˚
رارق هتفرگ تایلمع سپس و ًاددجم
ماجنا .دش جیتن ه زا سپ تایلمع نیا 31
ساپ و رارکت 24 لکش رییغت دصرد
کیتسلاپ لکش رد 2 .تسا هدش هدروآ
هنومن یلاگچ یارب و سدیمشرا شور زا هدافتسا اب اه
3 زا کی ره زا هنومن
امزآ شی .تفرگ رارق یسررب دروم اه یلک مجح
هنومن ( اه نزو قیرفت اب )V
هطوغ ( یرو عابشا نزو زا )M S(
) هطبار قبط و 1
یعقاو یلاگچ و دمآ تسد هب
T( ) هطبار زا هدافتسا اب 2
.دش هبساحم لکش
2 درون تایلمع زا دعب و لبق یتیزوپماک هعطق زا ییامش
( 1
)
V=M– S
( 2 )
T = D/V = D/(M-S)
موینیمولآ ژایلآ یلاگچ زا هدافتسا اب زین یروئت یلاگچ تارذ یلاگچ وA356
اب ربارب بیترت هب هک روب دیبراک
gr/cm3
68 / 2
gr/cm3 و 5 / 2 هبساحم دوب
( لخلخت دصرد .دش رد )%P
هنومن اه و یروئت یلاگچ نیب فلاتخا ساسا رب
هطبار قبط و یعقاو 3
.دمآ تسد هب
( 3 ) 111 × یعقاو یلاگچ(/یروئت یلاگچ[
- ])یروئت یلاگچ
%P =
هنومن هس ،درون زا سپ و لبق یتیزوپماک تاعطق یششک ماکحتسا نییعت یارب ا رب درادناتسا ساس -E8
زا هدافتسا اب شیامزآ نیا .دندش یراکنیشامASTM
هزادنا یاطخ رثکادح اب ناملآ کییوز تکرش تخاس ششک شیامزآ هاگتسد لداعم یششک ماکحتسا یریگ 15
/ 1 ینادنچ رثا اطخ نازیم نیا هک دش ماجنا
یاتن رد ج اب ربارب شیامزآ نیا رد ورین لامعا تعرس .تشاد دهاوخن 1
یم رتم یل
.دوب هقیقد رب هدامآ ،تسکش حوطس یسررب و یتخس نازیم نییعت روظنم هب یزاس
هنومن هدابمس اب اه هب ندرک چا تایلمع و تاعطق شیلوپ ،ینز
لولحم هلیسو 5
دصرد دیسا یمجح هنومن تسکش حطس و راتخاسزیر .تفرگ تروصHf
هب اه
هاگتسد هلیسو کرش تخاسSEM
ت سپیلیف لدم دنله
XL 30
.دش یسررب
هنومن یتخس نییعت یارب نینچمه یورین لامعا اب و لنیرب نومزآ زا اه
kgf
25 / 31 هدنورورف همچاس رطق .دش هدافتسا 5mm
/ 2 راب جنپ هنومن ره زا .دوب
هدمآ تسدب ریداقم نیگنایم و هدش هتفرگ یتخس ناونع هب
رظن رد ییاهن ددع
.دش هتفرگ 3 - ثحب و جیاتن
لکش رد 3 هناد هداد ناشن درون تایلمع زا دعب و لبق یتیزوپماک هعطق یدنب
ریوصت رد .تسا هدش –3
درون روحم تهج رد هناد یگدیشک حوضو هب )ب(
یم هدید هنومن رب درون تایلمع ماجنا .دوش ندش کچوک ثعاب یگتخیر یاه
زا هناد هزادنا μm
19 / 63
m هب 53μ / 18 درادناتسا قبط
ASTM-E112
زین و
یگدیشک هناد یم درون روحم تهج رد اه یامد رد تایلمع نیا رگا .ددرگ
حضاو رایسب هناد هزادنا شهاک ًاصوصخم و راثآ نیا ؛دوش ماجنا طیحم رت
یم هدهاشم هناد دشر ثعاب امد شیازفا اریز .دوش
یم اه دوش [ 21 ] .
لکش رد نیارب هولاع 3
یم هدهاشم رد اتدمع میسیلیس تارذ هک دوش
هدش صخشم یکشم شلف اب و هدرک عمجت هناد زرم هب روب دیبراک تارذ و دنا
هلیسو هریاد هدش صخشم یجنران یاه تارذ زین مرگ درون تایلمع زا سپ .دنا
اجنا هب هجوت اب یگتخیر میسیلیس هناد حطس زین و هناد زرم رد درون تایلمع م
[ Downloaded from mme.modares.ac.ir on 2022-10-31 ]
درون تایلمع زا لبق )فلا
درون تایلمع زا سپ )ب
لکش 3 هناد ریواصت هتخیر زا لصاح هعطق یدنب یبادرگ یرگ
هدش صخشم یکشم شلف اب و هتفرگ رارق هلیسو هب زین روب دیبراک تارذ و دنا
هدش صخشم یجنران هریاد .دنا
زا یکی لخلخت تیزوپماک تاعطق بویع
اه ی هب هدش دیلوت شور
هتخیر -
یکیناکم صاوخ رگید و ماکحتسا رد سوسحم تفا ثعاب هک تسا یرگ یم تاعطق .دوش
یم مرگ درون دنیارف زا هدافتسا اب ناوت
لخلخت نازیم رد
تاعطق داد شهاک یرایسب نازیم هب ار یگتخیر [
28 ] لکش رد . 4 ثأت ی ر دنیارف
هنومن لخلخت نازیم رب مرگ درون هلیسو هب هدش دیلوت یتیزوپماک یاه
هتخیر .تسا هدش هداد ناشن یبادرگ یرگ نامه
روط یم هدهاشم هک دوش
موینیمولآ تاعطق لخلخت نازیم 356
ک هدننک تیوقت تارذ نودب روب دیبرا
اب ربارب 14 / 1 ،هدننک تیوقت تارذ ندوب از لخلخت هب هجوت اب اما .دوب دصرد
هب روب دیبراک تارذ دوجو اب لخلخت نازیم 15
/ 2 تایلمع زا سپ .دیسر دصرد
موینیمولآ و یتیزوپماک تاعطق لخلخت دصرد ،مرگ درون یکیناکم 356
رایسب
هب بیترت هب و هدش کیدزن مه هب 35
/ 1 دصرد و 4 / 1 .تفای رییغت دصرد
لکش رد 5 تاعطق رد لخلخت شخپ نازیم و هزادنا زا یریواصت
و لخلخت دوجو .تسا هدش هدروآ مرگ درون تایلمع زا سپ و لبق یتیزوپماک
ًاصوصخم لخلخت تیزوپماک رد یضابقنا یاه شور اب هدش دیلوت یاه
یاه
هتخیر تسا لمتحم یرما یرگ [
29 ] .
ه هتبلا لخلخت هزادنا و نازیم شهاک فده هشیم یم تاعطق رد اه
دنیارف .دشاب
یم درون لخلخت هزادنا ندش کچوک ثعاب دناوت شخپ نینچ مه و اه
بسانم رت
نآ .دوش اه لمع مزیناکم تای
درون لخلخت فذح یارب اه
تسا ساسا نیا رب هک
داجیا اب شنت تکرح ثعاب یزلف هنیمز رد دایز رایسب یشرب یاه لکش
4 ثأت ی ر رب مرگ درون دنیارف هنومن لخلخت نازیم
هب هدش دیلوت یتیزوپماک یاه
هتخیر هلیسو یبادرگ یرگ
مرگ درون دنیارف زا لبق )فلا
مرگ درون دنیارف زا سپ )ب
لکش 5 یدیلوت یتیزوپماک تاعطق رد لخلخت شخپ و هزادنا زا یراتخاسزیر ریواصت
هتخیر شور هب یبادرگ یرگ
هیلا لخلخت ندش رپ و فذح و مه رب هنیمز یاه یم اه
.دوش رد تروص ی هک
تایلمع درون امد رد اه لااب ی یم دریگ تروص رت دناوت
لخلخت شهاک هب رجنم
قیرط زا هنیمز نلایس ندش ناور و هعطق یمرن شیازفا و نلایس شنت شهاک
نینچمه .دوش هب
ندمآ دوجو هب ناکما یکیمارس تارذ تسکش شهاک تهج
زیر تارفح یم شهاک دبای . هولاع رب ا ی ن درون یورین شیازفا اب هب رجنم هک
هعطق رب یراشف شنت شیازفا یم
،دوش یم شیازفا لخلخت شهاک نازیم .دبای
نیا اب لاح هلیسو هب ار هدام نلایس میناوتن لااب راشف لامعا اب نامزمه رگا
زفا میهد شیازفا تایلمع یامد شیا ،
یکیمارس تارذ و هدش هتسکش
ناکما
[ Downloaded from mme.modares.ac.ir on 2022-10-31 ]
داجیا رفح تا یم دوجو هب هعطق رد زیر دیآ
[ 19 ] .
تایلمع ماجنا تارثا زا رگید یکی درون
عطق رب یگتخیر تا شیازفا
سا یم نآ یکیناکم ماکحت دشاب
. ثأت ی ر رب مرگ درون دنیارف یششک ماکحتسا
هنومن هتخیر هلیسو هب هدش دیلوت یتیزوپماک یاه لکش رد یبادرگ یرگ
6
.تسا هدش هداد ناشن نامه
روط یم هدهاشم هک دوش
یششک ماکحتسا تاعطق
موینیمولآ 356 درون زا سپ و لبق روب دیبراک هدننک تیوقت تارذ نودب هب مرگ
اب ربارب بیترت 115 MPa
MPa و 152 .تسا عطق یششک ماکحتسا تا
یتیزوپماک درون هدش زین اب ربارب 291MPa
دمآ تسد هب عطق هب تبسن هک
تا
یتیزوپماک درون تایلمع زا لبق ماکحتسا اب
178MPa
یدایز رادقم هب ، شیازفا
هتفای تسا . رتشیب ماکحتسا اب طابترا رد هنومن
یاه یتیزوپماک اب هسیاقم رد
تاعطق
موینیمولآ 356 ،روب دیبراک هدننک تیوقت تارذ نودب یروئت
ار یتوافتم یاه
یم تیوقت زاف ناونع هب روب دیبراک تارذ نتفرگ رظن رد اب .تفرگ رظن رد ناوت ماکحتسا شیازفا یارب هدمع مزیناکم هس یهد لکش لباق ریغ و تخس هدننک
ایلآ اب تبسن تیزوپماک :زا دنترابع هدشن تیوقت ژ
1 - هنیمز زا راب لاقتنا لدم
تیزوپماک دروم رد هک هدننک تیوقت زاف هب رد تارذ اب هدش تیوقت یاه
هتشر اب هسیاقم .دراد یرتمک تیمها هتسویپ یاه
2 - شنت هک ناوروا یروئت
هلصاف سوکعم اب بسانتم ار تارذ نیب زا ییاجبان روبع و ندش مخ یارب مزلا نیب نآ یم ینیب شیپ اه رب ییاجبان ره تکرح اب یروئت نیا ساسا رب .دنک
یم هفاضا تارذ زا کی ره رود هب ییاجبان هقلح کی ،شزغل هحفص نیا .دوش
هقلح یارب هجیتن رد و هدرک دراو ییاجبان دیلوت عبانم رب یتشگزاب شنت کی اه
ییاجبان دیلوت یرتشیب شنت هب لکش رییغت همادا و دیدج یاه
.تسا زاین 3 -
مهم هک تیزوپماک رد ییاجبان هتیسناد شیازفا یروئت یارب مزیناکم نیرت
یم بوسحم داوم نیا ماکحتسا شیازفا تیزوپماک ندش درس نیح رد .دوش
یزلف هنیمز یترارح طاسبنا بیارض رد فلاتخا لیلد هب ،دیلوت لحارم زا سپ شنت ،یکیمارس هدننک تیوقت و ز رد یششک دنامسپ یاه
زاف فارطا هنیم
یم دوجو هب هیوناث ییاجبان هتیسناد شیازفا هب رجنم هک دنیآ
یم اه دنوش [ 31 ] .
نامه روط یم هدهاشم هک
یششک ماکحتسا ،مرگ درون دنیارف لامعا اب دوش
یتیزوپماک هنومن
ًاددجم یم شیازفا نازیم و هزادنا دننام یددعتم لماوع .دبای
لخلخت رب هرذ و هنیمز ماکحتسا ،هدننک تیوقت تارذ ندش هرمولگآ ،اه
.دنراذگ رثا ماکحتسا نامه
روط هزادنا و نازیم درون دنیارف لامعا اب دش رکذ هک
لخلخت یم شهاک یگتخیر تاعطق رد اه ماکحتسا شیازفا هب رجنم هک دبای
اوخ هدمع .دش ده موینیمولآ تاعطق رد ماکحتسا شیازفا تلع نیرت
356 هب
لخلخت ندرب نیب زا تهج یتیزوپماک تاعطق دروم رد اما تسا تاعطق یاه
هرمولگآ شخپ و نتسکش ،لخلخت شهاک رثا رب هولاع شخپ و اه
بسانم رت
یریگ تهج و هدننک تیوقت تارذ رترثؤم
نآ نیا هک تسا راذگ رثا زین اه
م هب تبسن یتیزوپماک تاعطق رب مرگ درون تایلمع رثا دیدشت ثعاب عوضو
موینیمولآ تاعطق 356
.تسا هدش
تیزوپماک هک یماگنه یم رارق درون تایلمع تحت یزلف هنیمز یاه
دنریگ
شنت ریگمشچ عمجت ثعاب مرن هنیمز رد تخس هدننک تیوقت زاف روضح یاه
یم تارذ فارطا رد یعضوم هروحم هس .دوش
تروص هب هک هدننک تیوقت تارذ
یم رهاظ یگتخیر هعطق رد هرمولگآ شنت نیا رثا رب و هدوب درت رایسب دنوش
اه
یم هناتسآ زا رتلااب هک هدراو شنت رثا رد هک یموینیمولآ هنیمز رد و دننکش
یم شخپ و هدرک تکرح تسا هنیمز نلایس شنت ماکحتسا هجیتن رد .دندرگ
یم شیازفا یگتخیر تاعطق دبای
[ 21 ] .
تیزوپماک رد هک یتلاکشم زا رگید یکی یم هدهاشم یگتخیر یاه
دوش مدع تهج هب هنیمز و هرذ نیب فیعض لاصتا یگدنوشرت
هلیسو هب هرذ بسانم
یم باذم رد .دشاب یسررب درون تایلمع هک هدش هدهاشم هدمآ لمع هب یاه
بسانم ماکحتسا ثعاب یم هنیمز و هرذ رت
رد یلامعا یاهورین لیلحت رد .دوش
شنت ،هنیمز و هرذ لاصتا لحم رد هچ رگا هک هدش هدهاشم درون تایلمع هنیمز زا هرذ ندش ادج هکرحم یورین ناونع هب یششک کیتاتساوردیه یم بوسحم اما دوش
زا لصاح یراشف کیتاتساوردیه شنت ندوب لااب تلع هب
هب هنیمز و هرذ ماکحتسا و هدش یثنخ یششک شنت ،هعطق رب یلامعا یورین تسا هتفر لااب تدش [
21 ].
ثأت ی ر نازیم رب مرگ درون دنیارف هنومن یتخس
هدش دیلوت یتیزوپماک یاه
هتخیر هلیسو هب لکش رد یبادرگ یرگ
7 .تسا هدش هداد ناشن نامه
روط هک
یم هدهاشم اب ربارب درون تایلمع زا سپ یتیزوپماک هعطق یتخس دوش
HBN
111 درون تایلمع زا لبق یگتخیر موینیمولآ یتخس هب تبسن هک دش یبایزرا
HBN( 62 ی یلوبق لباق ءاقترا ) هتفا
تسا هک تسا نیا شیازفا نیا تلع .
یریگ تهج هب رجنم یگتخیر یتیزوپماک تاعطق رد درون تایلمع بسانم
رت
شخپ هجیتن رد و یزلف هنیمز رد یکیمارس تارذ بسانم
رت ز رد تارذ هنیم
یم دوش .
ًلاومعم خر قافتا نیا دوش ماجنا لااب یامد رد درون تایلمع رگا
یم رد اما دهد تروص
ی هک شنت نآ رد هک دهد خر نییاپ یامد رد تایلمع نیا
ییاجبان یزاساهر ناکما و دشاب لااب یزلف هنیمز نلایس رولبت و یبایزاب و اه
تارذ تسکش لامتحا دیاین دوجو هب هنیمز ددجم نآ ندش وسمه زا رتشیب
اه
تسا [ 31 ].
لکش 6 ثأت ی ر رب مرگ درون دنیارف هنومن یششک ماکحتسا
هدش دیلوت یتیزوپماک یاه
هتخیر هلیسو هب یبادرگ یرگ
لکش 7 ثأت ی ر نازیم رب مرگ درون دنیارف هنومن یتخس
هب هدش دیلوت یتیزوپماک یاه
هتخیر هلیسو یبادرگ یرگ
[ Downloaded from mme.modares.ac.ir on 2022-10-31 ]
لکش رد 8 هنومن یبادرگ یگتخیر تاعطق تسکش حطس یفارگوپوت ریواصت
( دهاش موینیمولآ 356 نودب هدننک تیوقت تارذ و )
هنومن لبق یتیزوپماک یاه
.تسا هدش هداد ناشن مرگ درون تایلمع زا سپ و
ًاساسا هوحن یسررب رد
یتیزوپماک تاعطق تسکش 3
یم یفرعم مزیناکم عون ای دنیارف نیا رد .ددرگ
یم لیکشت هدننک تیوقت تارذ یور رب کرت یم دشر سپس و دوش
دنک
، ای
یم لکش هدننک تیوقت و هنیمز کرتشم لصف رد کرت یم دشر و دریگ
و دنک
.دنک دشر سپس و دوش داجیا هنیمز رد کرت تسا نکمم ای هتخیر شور هب هدش دیلوت یتیزوپماک تاعطق رد لیلد هب یبادرگ یرگ
داجیا لخلخت اه هتخیر دنیارف زا یشان ی لخلخت تیصاخ نینچمه و یرگ
ییاز
یوقت داوم یم تیزوپماک هنیمز رد لخلخت داجیا ثعاب هک هدننک ت زا و دنوش
اجنآ یم لمع شنت زکرمت طاقن ناونع هب لخلخت هک یی دننک
، تسکش عون
یم لیامتم درت تسکش تمس هب تاعطق هب تسکش ،درت تسکش رد .ددرگ
خر ندش ییولگ هدیدپ دوجو مدع و یناهگان تروص م
ی تسکش حطس و دهد
راد و فاص اتبسن هک تسا قروت ی
ًلاومعم لحم زا کرت تسکش عون نیا رد
لخلخت اه دشر هدش هرمولگآ تارذ ای و م
ی .دنک ارچ هک ا نی ناونع هب قطانم
اربانب و هدرک لمع شنت زکرمت زکارم نی
ششک شنت ی ح رد هدش لامعا نی
نآ رد ششک نومزآ اه
زکرمتم م ی دوش [ 32 ] درون دنیارف ماجنا زا سپ اما .
لخلخت نازیم شهاک اب تاعطق رب مرگ تیوقت تارذ شخپ و نتسکش زین و اه
مرن تاعطق تسکش عون ،هنیمز رد هدش هرمولگآ هدننک یم رت
.دوش واصت رد ری
حاون ،تسکش حوطس ی
کش هب طوبرم مز مرن تس
هنی ( هرفح تروص هب لپمید
)
م صخشم ی
،دوش اربانب نی گرزب تارفح هزادنا هچره نآ قمع و رت
اه رتشیب
تکاد ،دشاب هتیلی ب هنومن رتشی م قافتا مرن تروص هب تسکش و هدوب ی
.دتفا
ًلاومعم لکش رییغت و هدرک دشر تارفح زیر ناکم زا تسکش عون نیا
لپمید داجیا ثعاب دیدش کیتسلاپ یم
دوش [ 21 ].
نامه لکش رد هک روط 8
- یم هدهاشم فلا موینیمولآ دوش
356 تروص هب
یم مرن لکش رد اما دنکش 8
- هدید مه قروت هحفص یرادقم ب م
ی هک دوش
یم ناشن لکش رد .تسا هدش لیامتم درت تمس هب تسکش عون دهد 8
- زین ج
تارفح دوجو مرن تسکش تمس هب تسکش عون رییغت هدنهد ناشن )لپمید(
یم .دشاب
4 - هجیتن یریگ
- لخلخت نازیم یتیزوپماک تاعطق
درون تایلمع زا لبق 15
/ 2 دصرد دوب هک
تایلمع ماجنا زا سپ درون
هب 35 / 1 شهاک دصرد .تفای
( دهاش هنومن )فلا موینیمولآ
356 هدننک تیوقت تارذ نودب )
ب هنومن ) درون تایلمع زا لبق یتیزوپماک
مرگ درون تایلمع زا سپ یتیزوپماک هنومن )ج لکش 8 یبادرگ یگتخیر تاعطق تسکش حطس ریواصت
- تاعطق یتخس یتیزوپماک
لبق سپ و زا درون تایلمع بیترت هب
62HBN
و
111HBN
.دمآ تسد هب
- مرن ثعاب مرگ درون تایلمع هنومن تسکش ندش رت
دیلوت یتیزوپماک یاه
شور هب هدش هتخیر
یرگ .دش یبادرگ
5 - عجارم
[1] M. Khademian, Investigation on effect of casting temperature and mixing time on microstructure and mechanical properties of Al-B4C nano composites by vortex method, M. Sc. Thesis, Faculty of Materials &
Manufacturing Processes, Malek Ashtar University, Tehran, 2013. (In persian)
[2] J. Onoro, M. Salvador, L. Cambronero, High-temperature mechanical properties of aluminium alloys reinforced with boron carbide particles, Materials Science and Engineering: A, Vol. 499, No. 1, pp. 421-426, 2009.
[3] A. Yazdani, E. Salahinejad, Evolution of reinforcement distribution in Al–
B4C composites during accumulative roll bonding, Materials & Design, Vol. 32, No. 6, pp. 3137-3142, 2011.
[4] B. Prabhu, C. Suryanarayana, L. An, R. Vaidyanathan, Synthesis and characterization of high volume fraction Al–Al2O3 nanocomposite powders by high-energy milling, Materials Science and Engineering: A, Vol. 425, No. 1, pp. 192-200, 2006.
[5] I. Ozdemir, S. Ahrens, S. Mücklich, B. Wielage, Nanocrystalline Al–Al2O3p and SiCp composites produced by high-energy ball milling, Materials Processing Technology, Vol. 205, No. 1, pp. 111-118, 2008.
[6] M. Alizadeh, M. H. Paydar, Fabrication of nanostructure Al/SiCp composite by accumulative roll-bonding (ARB) process, Alloys and Compounds, Vol. 492, No. 1, pp. 231-235, 2010.
[7] A. Mazahery, M. O. Shabani, Nano-sized silicon carbide reinforced commercial casting aluminum alloy matrix: Experimental and novel modeling evaluation, Powder Technology, Vol. 217, pp. 558-565, 2012.
[8] H. Abdoli, H. Asgharzadeh, E. Salahi, Sintering behavior of Al–AlN- nanostructured composite powder synthesized by high-energy ball milling, Alloys and Compounds, Vol. 473, No. 1, pp. 116-122, 2009.
[ Downloaded from mme.modares.ac.ir on 2022-10-31 ]
[9] H. Abdoli, E. Salahi, H. Farnoush, K. Pourazrang, Evolutions during synthesis of Al–AlN-nanostructured composite powder by mechanical alloying, Alloys and Compounds, Vol. 461, No. 1, pp. 166-172, 2008.
[10] Z. Sadeghian, M. H. Enayati, P. Beiss, In situ production of Al–TiB2 nanocomposite by double-step mechanical alloying, materials science, Vol. 44, No. 10, pp. 2566-2572, 2009.
[11] K. Sivaprasad, S. Babu, S. Natarajan, R. Narayanasamy, B. A. Kumar, G.
Dinesh, Study on abrasive and erosive wear behaviour of Al 6063/TiB2 in situ composites, Materials Science and Engineering: A, Vol. 498, No. 1, pp. 495-500, 2008.
[12] M. Komarasamy, R. S. Mishra, J. A. Baumann, G. Grant, Y. Hovanski, Processing, Microstructure and Mechanical Property Correlation in Al‐B4C Surface Composite Produced via Friction Stir Processing, Friction Stir Welding and Processing VII, pp. 39-46, 2013.
[13] T. Varol, A. Canakci, Synthesis and characterization of nanocrystalline Al 2024–B4C composite powders by mechanical alloying, Philosophical Magazine Letters, No. ahead-of-print, pp. 1-7, 2013.
[14] H. Son, T. Kim, C. Suryanarayana, B. Chun, Homogeneous dispersion of graphite in a 6061 aluminum alloy by ball milling, Materials Science and Engineering: A, Vol. 348, No. 1, pp. 163-169, 2003.
[15] M. Saeedi Heydari, H. R. Baharvandi, Review of the effect of various additives on liquid phase sintering of boron carbide composites, Ceramic, No. 31, pp. 57-68, 2012. (In persian)
[16] A. R. Moradkhani, M. Tajdari, H. R. Baharvandi, Investigation of mechanical properties and microstructure of B4C-C composites fabricated by hot press, Modares Mechanical Engineering, Vol. 12, No. 6, pp. 10-18, 2013. (In Persian)
[17] M. Tajdari, A. R. Moradkhani., Modification the accuracy of fracture toughness equation coefficients resulting from irregular surface cracks generated by Vickers test of B4C-C composites Modares Mechanical Engineering, Vol. 13, No. 2, pp. 12-21, 2013. (In persian)
[18] L. He, Y. Liu, J. Li, B. Li, Effects of hot rolling and titanium content on the microstructure and mechanical properties of high boron Fe–B alloys, Materials & Design, Vol. 36, pp. 88-93, 2012.
[19] W. Zhang, M. Gu, D. Wang, Z. Yao, Rolling and annealing textures of a SiCw/Al composite, Materials Letters, Vol. 58, No. 27, pp. 3414-3418, 2004.
[20] S. Ahmed, Q. Ahsan, A. Kurny, Effect of rolling on tensile flow and fracture of Al–4.5 Cu–3.4 Fe cast composite, materials processing technology, Vol. 182, No. 1, pp. 215-219, 2007.
[21] G. E. Dieter, Mechanical metallurgy: McGraw-Hill New York, 1976.
[22]S. V. Siva, K. Sahoo, R. Ganguly, R. Dash, S. Singh, B. Satpathy, G.
Srinivasarao, Preparation of Aluminum Metal Matrix Composite with Novel In situ Ceramic Composite Particulates, Developed from Waste Colliery Shale Material, Metallurgical and Materials Transactions B, pp.
1-9, 2013.
[23] R. N. Rai, A. P. Rao, G. Dutta, M. Chakraborty, Forming Behaviour of Al- TiC In-situ Composites, in Proceeding of, 418-422.
[24] T. Senthilvelan, S. Gopalakannan, S. Vishnuvarthan, K. Keerthivaran, Fabrication and Characterization of SiC, Al2O3 and B4C Reinforced Al- Zn-Mg-Cu Alloy (AA 7075) Metal Matrix Composites: A Study, Advanced Materials Research, Vol. 622, pp. 1295-1299, 2013.
[25] J. H. Shin, H. J. Choi, D. H. Bae, Evolution of the interfacial layer and its effect on mechanical properties in TiO2 nanoparticle reinforced aluminum matrix composites, Materials Science and Engineering: A, Vol.
578, No. 0, pp. 80-89, 8/20/, 2013.
[26] A. M. El-Sabbagh, M. Soliman, M. A. Taha, H. Palkowski, Effect of rolling and heat treatment on tensile behaviour of wrought Al-SiCp composites prepared by stir-casting, Journal of Materials Processing Technology, Vol.
213, No. 10, pp. 1669-1681, 10//, 2013.
[27] M. Khademian, A. Alizade, H. Baharvandi, H. Majidi, The effect of stir castiong on properties and microstructure of AL-B4C nanocomposite, The second international and the seventh joint confererence of iranian metallurgical engineering and iranian foundrymen scientific societies, 1392. (In persian)
[28] J. Lee, K. Subramanian, The tensile properties of hot-rolled (Al2O3)p-Al composites, Materials Science and Engineering: A, Vol. 196, No. 1, pp. 71- 78, 1995.
[29] P. Jayashree, G. Shankar, A. U. Kini, S. Sharma, R. Shetty, Review on Effect of Silicon Carbide (SiC) on Stir Cast Aluminium Metal Matrix Composites, International Journal of Current Engineering and Technology, Vol. 3, No. 3, pp. 1061-1071, 2013.
[30] A. Pakdell, M. Emami, H. Farhangi, M. Habibi Parsa, Investigation the effect of extrusion on microstructure and strength of Al6061-SiC composite, Faculty of Engineering, Vol. 43, No. 2, pp. 167-159, 1388. (In persian)
[31] A. El-Sabbagh, M. Soliman, M. Taha, H. Palkowski, Hot rolling behaviour of stir-cast Al 6061 and Al 6082 alloys–SiC fine particulates reinforced composites, Materials Processing Technology, Vol. 212, No. 2, pp. 497- 508, 2012.
[32] M.A. Baghchesara, H.R. Baharvandi, Investigation of tensile strength and fracture surface of Al/ZrO2 produced by vortex method, Eslamic of Azad University, Vol. 2, No. 2, pp. 105-116, 2009. (In persian)
[ Downloaded from mme.modares.ac.ir on 2022-10-31 ]
